1.      Cel ćwiczenia

Zapoznanie się z metodyką badań kwalifikacyjnych pomp olejowych silników samochodowych oraz opracowanie ich wyników stanowiących podstawę do sporządzania charakterystyk pomp.

2.      Wstęp teoretyczny

Nieodzownym warunkiem sprawnej długotrwałej pracy silnika spalinowego jest skuteczne olejenie współpracujących ze sobą powierzchni.

Nawet najdokładniej obrobione powierzchnie nie są nigdy idealnie gładkie. Chropowatość współpracujących powierzchni wywołuje zjawisko tarcia, któremu towarzyszy wywiązywanie się ciepła. Na skutek nadmiernego nagrzewania się współpracujące części ulegają intensywnemu zużyciu. W celu zmniejszenia skutków tarcia między współpracujące powierzchnie wprowadza się warstewkę oleju.

Olej w silniku spełnia następujące zadania:

§         wypełnia nierówności współpracujących powierzchni i rozdziela je zmniejszając tarcie między nimi i ogranicza ich zużycie,

§         chłodzi elementy silnika, odprowadzając pewną część ciepła pochodzącą ze spalania paliwa
i ciepło powstające w wyniku tarcia współpracujących części,

§         poprawia szczelność komory spalania,

§         zapobiega korozji elementów silnika, szczególnie w czasie gdy silnik nie jest eksploatowany,

§         rozpuszcza i zmywa osady.

Układ olejenia silnika doprowadza olej przede wszystkim do łożysk wału korbowego
i wałka rozrządu oraz gładzi cylindrowej. Ponadto olej podawany jest również do innych współpracujących ze sobą części, np. do kół zębatych napędu mechanizmów pomocniczych, popychaczy, dźwigni zaworów.

Jednym z bardziej znanych systemów olejenia spalinowych silników samochodowych jest olejenie obiegowe. W układzie olejenia obiegowego olej po przejściu przez miejsca wymagające olejenia wraca do miski olejowej lub zbiornika. W systemie olejenia obiegowego rozróżniamy:

§         olejenie rozbryzgowe,

§         olejenie obiegowo–ciśnieniowe,

§         olejenie rozbryzgowe,

§         olejenie obiegowo–ciśnieniowe,

§         olejenie z mokrą miską olejową,

§         olejenie z suchą miską olejową.

.

Rys.1. Schemat olejenia obiegowo–ciśnieniowego z mokrą miską olejową.

Schemat olejenia obiegowo–ciśnienowego z suchą miską olejową silnika szybkoobrotowego przedstawiony jest na poniższym rysunku.

Rys.2. Schemat olejenia obiegowo–ciśnienowego z suchą miską olejową.

W tym przypadku olej gromadzi się nie w misce olejowej, lecz w oddzielnym zbiorniku poza silnikiem. Olej spływa ze zbiornika do pompy, która tłoczy go do łożysk tak samo jak w systemie obiegowo-ciśnieniowym z mokrą miską olejową. Spływający olej zbiera się na dnie miski olejowej, skąd druga pompa, tzw. pompa osuszająca, przetłacza go do zbiornika. Wydajność pompy osuszającej powinna być o 50 ¸100% większa niż pompy tłoczącej, gdyż zasysa ona olej spieniony, zawierający pęcherzyki powietrza. Dzięki odpowiedniej budowie zbiornik oleju najczęściej spełnia zarazem zadania filtru i chłodnicy oleju. W celu zwiększenia powierzchni chłodzenia zbiorniki te często są użebrowane.

System suchej miski olejowej jest szczególnie przydatny w terenowych pojazdach samochodowych. Stosowany jest on także w samochodach wyczynowych i wyścigowych. Dużą jego zaletą jest fakt, że pompa tłocząca olej do poszczególnych miejsc olejenia jest stale zasilana, niezależnie od chwilowego pochylenia silnika.

3.      Przebieg ćwiczenia

Po zamocowaniu odpowiedniej pompy olejowej z przystawką na stanowisku pomiarowo – badawczym i wykonaniu wstępnego rozruchu należy przeprowadzić następujące pomiary:

a)      Dla stałej temperatury oleju (t=50°C), zmieniając prędkość obrotową wału pompy co 100 obr/min, w zakresie pomiarowym (700¸1600 obr/min), dokonać pomiarów pozostałych parametrów (Qr; ps; pt; I; U) oraz sporządzić charakterystykę Qr = f(n).

b)     Kolejno, ustalając ciśnienie tłoczenia oleju na 2,8 oraz 3,0 kG/cm2 i zmieniając prędkość obrotową wału pompy co 100 obr/min, w zakresie pomiarowym (1300 ¸ 1800 obr/min), dokonać pomiarów pozostałych parametrów tj.: (Qr; ps; I; U). Po wykonaniu niezbędnych obliczeń sporządzić (dla obu przypadków) charakterystyki hv = f(n).

c)      Ustalając stałą prędkość obrotową wału pompy i zmieniając ciśnienie tłoczenia dokonać pomiarów pozostałych parametrów tj.: (Qr; ps; pt; I; U). Po opracowaniu wyników należy sporządzić charakterystyki: hv, hc, Qr=f(pt).

4.      Wyniki pomiarów i obliczeń oraz wzory i stałe

Pomiary wykonane przy stałej temperaturze t=50oC i gęstości oleju r=0,860 [g/cm3]

Zależność wydatku pompy olejowej do prędkości obrotowej wałka pompy przy stałej temperaturze oleju (t=50oC).